WO2013150595A1 - インターフェース故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル - Google Patents

インターフェース故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル Download PDF

Info

Publication number
WO2013150595A1
WO2013150595A1 PCT/JP2012/058972 JP2012058972W WO2013150595A1 WO 2013150595 A1 WO2013150595 A1 WO 2013150595A1 JP 2012058972 W JP2012058972 W JP 2012058972W WO 2013150595 A1 WO2013150595 A1 WO 2013150595A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
station
signal
input
change
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/058972
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
錦戸憲治
楠元省太郎
Original Assignee
株式会社エニイワイヤ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社エニイワイヤ filed Critical 株式会社エニイワイヤ
Priority to JP2012533175A priority Critical patent/JP5143315B1/ja
Priority to PCT/JP2012/058972 priority patent/WO2013150595A1/ja
Publication of WO2013150595A1 publication Critical patent/WO2013150595A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C23/00—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
    • G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C2201/00—Transmission systems of control signals via wireless link
    • G08C2201/40—Remote control systems using repeaters, converters, gateways
    • G08C2201/41—Remote control of gateways
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C2201/00—Transmission systems of control signals via wireless link
    • G08C2201/40—Remote control systems using repeaters, converters, gateways
    • G08C2201/42—Transmitting or receiving remote control signals via a network

Definitions

  • the present invention reduces the number of signal lines between a master station connected to a control unit and a plurality of output units and input units, or a plurality of slave stations corresponding to a plurality of controlled devices, and connects them with a common data signal line.
  • a control / monitoring signal transmission system that transmits data using a transmission synchronization method such as synchronizing with a transmission clock
  • this method detects failures in interfaces such as relay switches, photocouplers, and reed relays that are externally attached to slave stations.
  • the slave station terminal used for the method.
  • a parallel signal and a serial signal are used instead of a parallel connection that directly connects a plurality of output units and input units or signal lines extending from a controlled device to the control unit.
  • the master station and the plurality of slave stations having the conversion function are connected to the control unit, the plurality of output units and the input unit, or the plurality of controlled devices, respectively, and common data between the master station and the plurality of slave stations.
  • a method of exchanging data with a serial signal via a signal line is widely adopted.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 9-163465 discloses a remote monitoring system that uses a relay switch to monitor sensor information on the center monitoring unit side far from the sensor installation point.
  • switching from sensor driving to reference specimen driving is performed by an on / off operation using a relay switch, and the center monitoring unit determines whether the sensor is abnormal or the transmission circuit system is abnormal based on the measurement result. be able to.
  • the failure detection method of the relay switch is limited to the case where the voltage level of one of the input signals to be switched is higher than the voltage level of the other, and when the voltage levels of a plurality of input signals are equal or a single switch There is a problem that it cannot be applied when ON / OFF is performed. There is also a problem in that it is impossible to detect a failure of a coil that drives the relay switch only by detecting a failure of the relay switch.
  • relay switches there are also photocouplers, reed relays, etc. that remotely perform on / off operations.
  • the above relay switch failure detection method applies to all interfaces including these photocouplers and reed relays. It wasn't possible.
  • the present invention provides a master station connected to the control unit and a plurality of output units, an input unit, and a plurality of slave stations corresponding to the controlled devices are connected by a common data signal line, and data transmission is performed by a transmission synchronization method.
  • an interface failure detection method capable of detecting a disconnection failure of an interface such as a reed switch, a photocoupler or a reed relay externally attached to a slave station in a control / monitoring signal transmission system to be performed and a slave station terminal used for the method.
  • the interface failure detection method is a control / monitoring signal transmission system in which a master station and a plurality of slave stations are connected by a common data signal line, and data is transmitted by a transmission synchronization method.
  • a transmission data to be transmitted is provided with a management data area different from the control / monitoring data area composed of control signal data and monitoring signal data.
  • the slave station takes in the control data for the corresponding station or the monitoring data transmitted from the corresponding station as the corresponding data from the transmission signal, with a predetermined other station as the corresponding station.
  • the output data for the output section corresponding to the local station or the input data from the input section corresponding to the local station as the local station data the management data A signal constituting data indicating an interface failure is superimposed on the area.
  • a method using a transmission clock generated by the timing generation means of the master station is suitable. is there.
  • the master station under the control of the transmission clock, the master station outputs a series of pulse signals as a control signal to the common data signal line according to the value of the control data delivered from the control unit, The data value of the monitoring signal superimposed on the signal for each cycle of the clock from each of the plurality of slave stations is extracted and transferred to the control unit.
  • each of the plurality of slave stations counts the pulses of the series of pulse signals starting from the start signal indicating the start of the series of pulse signals, and when the count value matches the own station address, Data corresponding to the local station is extracted from the pulse signal, and the monitoring signal is superimposed on a series of pulse signals in the same pulse cycle as the clock from which the data corresponding to the local station is extracted, or the count value is When it matches the station address, data corresponding to the own station is extracted from the series of pulse signals or the monitoring signal is superimposed on the series of pulse signals.
  • the synchronization method is not limited, and a method suitable for the system design condition may be adopted.
  • the correspondence data and the own station data are binary data shown in two different states, respectively, and the slave station changes the state of the own station data when the state of the correspondence data changes. If there is no change, or if there is no change in the state of the corresponding data when there is a change in the state of the local station data, it may be determined that the interface has failed.
  • the slave station has a change in the state of the corresponding data
  • there is no change in the state of the local station data when there is a first failure state and a change in the state of the local station data.
  • the case where there is no change in the state of the corresponding data may be determined as the second failure state.
  • the management data area includes a management control data area in which data from the master station is superimposed and a management monitoring data area in which data from the slave station is superimposed, and the management monitoring data area from the slave station May be determined as data disconnection of the common data signal line when the data extracted from the management monitoring data area in the master station is “0”.
  • a slave station terminal includes: a local station address setting unit, a corresponding station reference address setting unit, a reference station data change detection unit, a local station data change detection unit, a failure detection unit, and a management monitoring data transmission unit Is provided.
  • the own station address setting means sets the address of the own station.
  • the corresponding station reference address setting means is an input unit that forms a pair with an output unit that corresponds to the own station, or an output unit that forms a pair with an input unit that corresponds to the own station.
  • a corresponding station address that designates a predetermined other station corresponding to the above as a corresponding station is set.
  • Corresponding station data change detecting means takes in control data for the corresponding station or monitoring data sent from the corresponding station as corresponding data, and detects a change in the corresponding data.
  • the own station data change detecting means detects a change in output data for the output unit corresponding to the own station or input data from the input unit corresponding to the own station.
  • the failure detection means is based on a logical judgment using the data state change presence / absence information delivered from the corresponding station data change detection means and the data state change presence / absence information delivered from the local station data change means. Detect interface failure.
  • the management monitoring data transmission unit superimposes a signal constituting data indicating an interface failure output from the failure detection unit on the transmission signal.
  • each output unit and input unit configuring one interface is connected to a slave station, and a predetermined slave station is paired with a corresponding output unit.
  • a predetermined other station corresponding to an input unit constituting one interface or an output unit constituting one interface paired with an input unit corresponding to the own station is defined as a corresponding station of the predetermined slave station. Then, the slave station can detect the interface failure by fetching the control data for the corresponding station or the monitoring data transmitted from the corresponding station as the corresponding data from the transmission signal and using the corresponding data.
  • the interface is composed of an output unit and an input unit, such as a relay switch composed of a coil and a switch, and a photocoupler composed of a light emitting unit and a light receiving unit, control for transmitting data by a transmission synchronization method ⁇
  • the failure can be detected regardless of the type.
  • failures that can be detected by this interface failure detection method include initial operation failure and connection error.
  • the present invention can also be applied to a one-to-many correspondence in which a plurality of input units are linked to a common output unit.
  • the data extracted from the management monitoring data area at the master station is output from the slave station when the data extracted from the management monitoring data area is “0”. It can be said that information is not transmitted to the master station via the common data signal line. Therefore, at that time, it can be determined that the common data signal line is disconnected, and the disconnection of the common data signal line can be detected together with the interface failure.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing a schematic configuration of a control / monitor signal transmission system. It is a system configuration
  • the control / monitor signal transmission system includes a single master station 2 connected to the control unit 1 and the common data signal lines DP and DN (hereinafter also referred to as transmission lines), It comprises a plurality of input / output slave stations 4, output slave stations 6 and input slave stations 7 connected to the common data signal lines DP and DN.
  • each slave station is shown one by one, but there is no limitation on the type and number of slave stations connected to the common data signal lines DP and DN.
  • the input / output slave station 4, the output slave station 6, and the input slave station 7 are provided with a signal output process for the output unit 8 that operates in response to an output instruction from the control unit 1 and an input unit 9 that incorporates input information to the control unit 1.
  • a signal output process for the output unit 8 that operates in response to an output instruction from the control unit 1
  • an input unit 9 that incorporates input information to the control unit 1.
  • One or both of the input signal processing is performed.
  • the output unit 8 and the input unit 9 constitute one interface.
  • what devices are connected to each other. Also good.
  • the output unit 8 may be an actuator, a (stepping) motor, a solenoid, a solenoid valve, a relay, a thyristor, a lamp, or the like, and the input unit 9 is a reed switch, a micro switch, a push button switch, a photoelectric switch, or various sensors.
  • the input / output slave station 4 is connected to a controlled device 5 including an output unit 8 and an input unit 9, the output slave station 6 is connected only to the output unit 8, and the input slave station 7 is connected only to the input unit 9.
  • the output slave station 6 may include the output unit 8 (output unit integrated slave station 80).
  • the station 7 may include the input unit 9 (input unit integrated slave station 90).
  • the control unit 1 is, for example, a programmable controller, a computer, and the like, and is extracted from the output unit 11 that sends out the control parallel data 13 and the control management parallel data 14, and the monitoring signals from the input / output slave station 4 and the input slave station 7. And an input unit 12 for receiving the first management monitoring parallel data 16 and the second management monitoring parallel data 17 obtained based on the management monitoring data extracted from the monitoring monitoring data 15 and the management monitoring data extracted from the management monitoring signal. . These output unit 11 and input unit 12 are connected to the master station 2. In addition, management judging means 18 for calculating data transmitted from the output unit 11 based on data received from the input unit 12 is provided.
  • the master station 2 includes an output data unit 21, a management data unit 22, a timing generation unit 23, a master station output unit 24, a master station input unit 25, and an input data unit 26.
  • a control signal (hereinafter referred to as a transmission clock signal) that is connected to the common data signal lines DP and DN and is a series of pulse signals corresponding to the transmission signal of the present invention is connected to the common data signal lines DP and DN.
  • Monitoring signal and management monitoring signal transmitted from the input / output slave station 4, the output slave station 6, or the input slave station 7 (hereinafter referred to as "slave stations 4, 6, 7" when referring to all of them)
  • the monitoring parallel data 15, the first management monitoring parallel data 16 and the second management monitoring parallel data 17 extracted from the above are sent to the input unit 12 of the control unit 1.
  • the output data unit 21 delivers the control parallel data 13 from the output unit 11 of the control unit 1 to the master station output unit 24 as serial data.
  • the management data unit 22 includes a storage unit 29 that stores an IDX address table in which information on each of the slave stations 4, 6, and 7 is aggregated, and the control management parallel data 14 and the IDX address table from the output unit 11 of the control unit 1.
  • management control data composed of first management control data ISTo and second management control data IDXo, which will be described later, is created and delivered to the master station output unit 24 as serial data.
  • the IDX address table includes data for specifying any one of the input / output slave station 4, the output slave station 6 and the input slave station 7.
  • the IDX address table includes the data of the slave stations 4, 6, and 7.
  • the start address is used.
  • FIG. 9 shows an example of an IDX address table using the head address.
  • a station to which an address of # ad0 is assigned has a monitoring signal data value of 1 bit, and the data in the IDX address table is a continuous value of # ad0 and # ad1.
  • the data value of the monitoring signal is 2 bits for the station to which the address of # ad1 is assigned, the pulse of # ad2 is also assigned to the same station as # ad1. Therefore, in the data of the IDX address table, # ad3 is stored as the next value of # ad1. In this embodiment, even if the data value of the monitoring signal is 1 bit, that is, # ad0 is also set as the head address similarly to # ad1.
  • the IDX address table of this embodiment also stores the classification data of the slave stations corresponding to each address.
  • “1” is assigned to the input slave station 7
  • “2” is assigned to the output slave station 6
  • “3” is assigned to the input / output slave station 4. It is remembered.
  • the timing generation unit 23 includes an oscillation circuit (OSC) 31 and timing generation unit 32. Based on the OSC 31, the timing generation unit 32 generates a timing clock of this system and delivers it to the master station output unit 24.
  • OSC oscillation circuit
  • the master station output unit 24 includes control data generation means 33 and a line driver 34. Based on the data received from the output data unit 21 and the management data unit 22 and the timing clock received from the timing generation unit 23, the control data generation unit 33 applies a series of data to the common data signal lines DP and DN via the line driver 34. A transmission clock signal is transmitted as a pulse signal.
  • the transmission clock signal has a control / monitoring data area following the start signal ST and a management data area following this.
  • the control / monitoring data area includes control signal data OUTn (n is an integer) sent from the master station 2 and monitoring signal data INn (n is an integer) sent from the input / output slave station 4 or the input slave station 7.
  • the pulse of the transmission clock signal has a high potential level (+24 V in this embodiment) in the second half of one cycle and a low potential level (+12 V in this embodiment) in the first half.
  • the pulse width interval of the first half of the pulse that becomes the level becomes the output data period, and the first half of the pulse that becomes the low potential level also becomes the input data period.
  • the pulse width interval of the low potential level represents the control signal data OUTn, and the presence or absence of the current superimposed on the low potential level represents the monitoring signal data INn.
  • the pulse width interval of the low potential level is extended from (1/4) t0 to (3/4) t0.
  • the width is not limited and may be determined appropriately.
  • the input data period and the output data period can be appropriately determined. For example, the input data period is set to the first half of the pulse (low potential level) as in this embodiment, and the pulse width interval of the second half of the pulse (high potential level) is set.
  • the output data period may be the first half of the pulse (low potential level) and the second half of the pulse (high potential level) may be the input data period as in this embodiment. Further, the latter half of the pulse (high potential level) may serve as both the output data period and the input data period. The same applies to the case where the second half of one cycle of the transmission clock signal is at a low potential level.
  • the upper part shows a control data (output data) period
  • the lower part shows a monitoring data (input data) period.
  • the management data area of the transmission clock signal includes a management control data area in which the management control signal transmitted from the master station 2 is superimposed, and management monitoring data in which the management monitoring signal transmitted from the slave stations 4, 6, 7 is superimposed. Consists of regions.
  • the management control data transmitted by the management control signal is composed of the first management control data ISTo and the second management control data IDXo, and is expressed as a pulse width interval of a low potential level, like the control signal data OUTn.
  • the management monitoring data transmitted by the management monitoring signal is composed of the first management monitoring data STi and the second management monitoring data IDXi. Like the monitoring signal data INn, the presence / absence of the current superimposed on the low potential level is determined. expressed.
  • the first management control data ISTo and the second management control data IDXo are instruction data for specifying the type of data requested to the slave stations 4, 6, 7, or the slave stations 4, 6, 7 Address data for specifying any one of these.
  • the first management monitoring data STi and the second management monitoring data IDXi are data indicating the status of the own station, and data other than “0” is always transmitted as management monitoring data. Details will be described later.
  • the start signal ST is a signal having the same potential level as the high potential level of the transmission clock signal and longer than one cycle of the transmission clock signal.
  • the master station input unit 25 includes monitoring signal detection means 35 and monitoring data extraction means 36.
  • the monitoring signal detection means 35 detects the monitoring signal and the management monitoring signal sent from the slave stations 4, 6, and 7 via the common data signal lines DP and DN. As described above, the data values of the monitoring signal and the management monitoring signal are represented by the presence / absence of a current superimposed on the low potential level.
  • the input / output slave station 4 or the input A monitoring signal is sequentially received from each of the slave stations 7, and subsequently, a management monitoring signal is received from any one of the slave stations 4, 6, and 7.
  • Data of the monitoring signal and the management monitoring signal is extracted by the monitoring data extracting unit 36 in synchronization with the signal of the timing generating unit 32.
  • the monitoring signal data is sent to the input data unit 26 as serial input data 37. Management monitoring data 39 extracted from the management monitoring signal is also sent to the input data unit 26.
  • the input data unit 26 converts the serial input data 37 received from the master station input unit 25 into parallel data, and sends the parallel data to the input unit 12 of the control unit 1 as monitoring parallel data 15. Further, the management monitoring data 39 received from the master station input unit 25 is separated into the first management monitoring parallel data 16 and the second management monitoring parallel data 17 and sent to the input unit 12.
  • the input slave station 7 corresponds to the slave station terminal of the present invention.
  • An input unit 70 is provided.
  • the input slave station 7 of this embodiment includes an MCU that is a microcomputer control unit as an internal circuit, and this MCU functions as the slave station input unit 70.
  • the input unit 9 connected to the input slave station 7 constitutes one interface 91 with the corresponding output unit 8.
  • the output slave station 6 to which the output unit 8 constituting the interface 91 is connected is another embodiment of the slave station terminal of the present invention.
  • an internal circuit is a microcomputer
  • An MCU which is a control unit is provided, and this MCU functions as the slave station output unit 60. Similar to the MCU of the slave station input unit 70, calculations and storages necessary for the processing of the output slave station 6 are executed using the CPU, RAM, and ROM included in this MCU.
  • the input / output slave station 4 includes an MCU that is a microcomputer control unit as an internal circuit, and this MCU functions as the slave station input / output unit 40. It has become a thing. Similar to the MCU of the slave station output unit 60 and the MCU of the slave station input unit 70, calculations and storages necessary for the processing of the input / output slave station 4 are performed using the CPU, RAM, and ROM included in this MCU. It is supposed to be executed.
  • the transmission receiving means 41 of the input slave station 7 receives the transmission clock signal transmitted to the common data signal lines DP and DN, and receives them as management control data extracting means 42, address extracting means 43, and management monitoring data transmitting means 45. To hand over.
  • the management control data extracting unit 42 extracts management control signal data from the management data area of the transmission clock signal, and delivers them to the failure detection unit 50.
  • the address extracting means 43 counts pulses starting from the start signal ST indicating the start of the transmission clock signal, and monitors the count value at the timing when the count value matches the own station address data set by the own station address setting means 44.
  • the data transmission unit 46 is enabled, and control data corresponding to the corresponding station is delivered to the corresponding station data change detection unit 49 at a timing when the count value matches the corresponding station reference address.
  • the monitoring data transmission means 46 sets the base current of the transistor TR to “on” or “off” based on the serial data delivered from the input means 72 when enabled by the input timing delivered from the address extraction means 43. And When the base current is “on”, the transistor TR is turned “on”, and a current signal as a monitoring signal is output to the common data signal lines DP and DN.
  • a current for example, 30 mA
  • the monitoring data at addresses 0 (# ad0), 1 (# ad1), 2 (# ad2), and 3 (# ad3) of the signal shown in FIG. It represents 0 ”,“ 1 ”,“ 0 ”.
  • the management monitoring data transmission means 45 counts pulses starting from the start signal ST of the transmission clock signal, and obtains the timing of the management data area. Then, based on the data delivered from the failure detection means 50, the base current of the transistor TR is output, and a current signal which is a management monitoring signal is output to the common data signal lines DP and DN.
  • the own station address setting means 44 delivers the own station address to the address extracting means 43 and the failure detecting means 50.
  • Corresponding station reference address setting means 48 delivers the corresponding station reference address to address extracting means 43.
  • the own station data change detecting means 47 uses the data delivered from the input means 72 as own station data, and delivers the own station data state change information to the failure detecting means 50 when the state of the own station data changes.
  • Corresponding station data change detecting means 49 uses the data of the signal delivered from the address extracting means 43 as corresponding data, and delivers the corresponding data state change information to the failure detecting means 50 when the state of the corresponding data changes.
  • the failure detection unit 50 includes an ISTo extraction unit 51, an IDXo extraction unit 52, a slave station address designation detection unit 53, a logic determination unit 55, and an encoding unit 56.
  • the ISTo extraction means 51 extracts the first management control data ISTo from the management control signal data delivered from the management control data extraction means 42, and delivers it to the slave station address designation detection means 53. Further, the IDXo extraction unit 52 extracts the second management control data IDXo from the management control signal data delivered from the management control data extraction unit 42, and delivers it to the slave station address designation detection unit 53.
  • the own station address data is delivered from the own station address setting means 44 to the slave station address designation detecting means 53.
  • the slave station address designation detection unit 53 compares the second management control data IDXo with the data value of the local station address, and when they match, delivers predetermined data to the encoding unit 56 in accordance with the first management control data ISTo. . That is, when the first management control data ISTo is data instructing interface failure detection, the interface failure detection signal D is delivered to the encoding means 56.
  • the logic determination unit 55 encodes the corresponding data state change information input from the corresponding station data change detection unit 49 and a determination signal based on the own station data state change information input from the own station data change detection unit 47.
  • the logic judgment means 55 is a normal signal N when both the corresponding data and the local data change, and an interface failure (fault A, corresponding to the first failure state of the present invention) signal when only one of them changes.
  • Aa is output to the encoding means 56. In this embodiment, when the output unit 8 does not operate, the input unit 9 also does not operate.
  • the encoding unit 56 When the interface failure detection signal D is input from the slave station addressing detection unit 53, the encoding unit 56 outputs the normal signal N or the interface failure (failure A and failure B) signal Aa output from the logic determination circuit 55.
  • information indicating normality and interface failure (failure A and failure B) is converted into predetermined code data, and is passed to the management monitoring data transmission means 45 as second management monitoring data IDXi.
  • a value other than “0” is adopted for the second management monitoring data IDXi delivered to the management monitoring data transmission means 45, that is, code data indicating normality or interface failure (failure A and failure B). Therefore, data other than “0” is transmitted as management monitoring data. That is, when the management monitoring data is “0”, it can be said that the information output from the input slave station 7 is not transmitted to the master station via the common data signal lines DP and DN. Therefore, at that time, it can be determined that the common data signal lines DP and DN are disconnected.
  • the first management monitoring data STi is not used in this embodiment, the first management monitoring data STi can be used when further determination of the second management monitoring data IDXi is necessary. .
  • the MCU of the slave station output unit 60 uses the monitoring data transmission means 46 in the MCU of the slave station input unit 70 of FIG. 4 as the control data extraction means 81 and the input means 72 as the output means 82. It is.
  • the control data extraction means 81 extracts a data value from the control data signal delivered from the address extraction means 43 and delivers it to the output means 82 as serial data. However, the control data extraction means 81 does not output a base current to the transistor TR as shown in FIG.
  • the data value extracted from the control data signal is also delivered to the local station data change detection means 47 as local station data.
  • the output unit 82 converts the serial data delivered from the control data extraction unit 81 into parallel data, outputs the parallel data to the output unit 8, and causes the output unit 8 to perform a predetermined operation.
  • the other configuration of the MCU of the slave station output unit 60 is the same as that of the MCU of the slave station input unit 70, and thus the description thereof is omitted.
  • the control unit 1 outputs management control parallel data 14 for instructing interface failure detection to the master station 2 at an appropriately set timing or by an arbitrary input instruction by the user. Receiving this, the master station 2 outputs the first management control data ISTo requesting the interface failure detection and the second management control data IDXo designating one of the data groups stored in the IDX address table. .
  • the IDX address data table shown in FIG. 9 has already been created in the management data section 22 of the master station 2, and a transmission composed of the start signal ST, the control / monitoring data area, and the management data area following the start signal ST. For each cycle, the start address assigned to all of the input slave stations 7 is sequentially specified by the second management control data IDXo.
  • the designation of data in the IDX address table by the second management control data IDXo is in accordance with the table number. That is, first, the index address data (# ad0) of the table number 1 is selected and output as the second management control data IDXo. Then, every transmission cycle, the slave station classification data is sequentially changed to head address data corresponding to each table number having “1”.
  • the order in which the data of the IDX address table is designated by the second management control data IDXo is not limited, and may be in accordance with the priority order by function, for example.
  • the output slave station 6 and the input slave station 7 are data indicating interface failure (failure A and failure B) or normality based on the output from the failure detection means 50 when the second management control data IDXo matches the own station address. Is superposed on the management monitoring data area. In response to this, the master station 2 extracts management monitoring data from the management monitoring signal and delivers it to the control unit 1.
  • the control unit 1 executes a predetermined process according to the contents of the second management monitoring parallel data 16. Specifically, if the second management monitoring parallel data 16 indicates an abnormality, an abnormality display is performed. If the management monitoring data is “0”, it is determined that the common data signal lines DP and DN are disconnected, and a message to that effect is displayed.
  • control unit 1 Through the above procedure, in the control unit 1, the disconnection or failure of the interface configured by the output unit 8 and the input unit 9 corresponding to the output slave station 6 and the input slave station 7, and further, initial operation failure and incorrect wiring, It is possible to grasp the presence of misplacement, adjacent electric signal contamination, contact bounce due to mechanical vibration, and the like.
  • the corresponding station reference address can be changed as appropriate from the control unit side.
  • the data indicating that the corresponding station reference address is changed and the data of the changed corresponding station reference address are superimposed on the management control data area and extracted on the output slave station 6 and input slave station 7 side. You can do it.
  • This control / monitor signal transmission system can monitor desired data in addition to detecting interface failure.
  • gate means 62 indicated by an imaginary line in FIG. 6 is provided, and data 63 to be monitored is input to the gate means 62 and a monitoring signal M is output from the slave station address designation detecting means 53
  • the master station 2 transmits the input monitor command data as the first management control data ISTo to the corresponding output slave station 6 or the input slave station 7, thereby specifying the designated output slave station 6 or the input slave station 7.
  • the monitoring data 63 is output as management monitoring data from the gate means 62 via the management monitoring data transmission means 45, it becomes possible to grasp this on the control unit 1 side.
  • Control Unit 2 Master Station 4 Input / Output Slave Station 5 Controlled Device 6 Output Slave Station 7 Input Slave Station 8 Output Unit 9 Input Unit 11 Output Unit 12 Input Unit 13 Control Parallel Data 14 Management Control Parallel Data 15 Monitoring Parallel Data 16 One management monitoring parallel data 17 Second management monitoring parallel data 18 Management judging means 21 Output data section 22 Management data section 23 Timing generating section 24 Master station output section 25 Master station input section 26 Input data section 29 Storage means 31 OSC (oscillation circuit ) 32 Timing generation means 33 Control data generation means 34 Line driver 35 Monitoring signal detection means 36 Monitoring data extraction means 37 Input data 39 Management monitoring data 40 Slave station input / output unit 41 Transmission reception means 42 Management control data extraction means 43 Address extraction means 44 Own station address setting means 45 Management monitoring data transmitting means 46 Monitoring data transmitting means 47 Own station data change detecting means 48 Corresponding station reference address setting means 49 Corresponding data change detecting means 50 Failure detecting means 51 ISTo extracting means 52 IDXo extracting means 53 Child Station address designation detection means 55 Logic

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

　【課題】伝送同期方式によりデータの伝送が行われる制御・監視信号伝送システムにおいて、子局に外付けされるインターフェースの断線故障を検出できるインターフェース故障検出方式とその方式に使用する子局ターミナルを提供する　【解決手段】子局は、所定の他局を対応局として、前記対応局に対する制御データまたは前記対応局から送出された監視データを対応データとして伝送信号から取り込む。そして、自局が対応する前記出力部に対する出力データまたは自局が対応する入力部からの入力データを自局データとして、前記対応データと前記自局データを用いた論理判断に基づき、前記伝送信号に設けられた管理データ領域にインターフェース故障を示すデータを構成する信号を重畳する。　

Description

インターフェース故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル
　本発明は、制御部に接続された親局と複数の出力部および入力部、或いは複数の被制御装置に対応する複数の子局との間の信号線を省配線化し共通データ信号線で接続し、伝送クロックで同期させるなどの伝送同期方式によりデータの伝送を行う制御・監視信号伝送システムにおいて、子局に外付けされるリレースイッチ、フォトカプラ、リードリレーなどのインターフェースの故障を検出する方式およびその方式に使用する子局ターミナルに関するものである。
　制御部と、複数の出力部と入力部、或いは複数の被制御装置を備える制御システムにおいて、配線の数を減らす、所謂省配線化が広く実施されている。そして、その省配線化の一般的な手法として、複数の出力部と入力部、或いは被制御装置から延出される信号線の各々を制御部に直接繋ぐパラレル接続に代えて、パラレル信号とシリアル信号の変換機能を備えた親局と複数の子局を、制御部と複数の出力部と入力部、或いは複数の被制御装置にそれぞれ接続し、親局と複数の子局との間で共通データ信号線を介してシリアル信号によりデータ授受を行う方式が広く採用されている。
　上記制御システムでは、入力部や出力部として、様々な装置を使用することが可能であるが、そのような装置の一つとして、リレースイッチがある。リレースイッチは、オンオフ動作を遠隔で行うことができるため、その用途は広く、様々な場面で利用されている。例えば、特開平９－１６３４６５号公報には、センサ設置点から遠方にあるセンタ監視部側でリレースイッチを利用しセンサ情報を監視する遠隔監視システムが開示されている。この遠隔監視システムでは、リレースイッチを用いたオン／オフ動作により、センサの駆動から基準供試体の駆動に切換え、その計測結果からセンサの異常か伝送回路系の異常かをセンタ監視部で判別することができる。
　しかしながら、上記遠隔監視システムでも、リレースイッチが故障した場合には、その故障情報をセンタ監視部で得ることができない。ただし、リレースイッチの故障を検出する方式も、これまでに提案されている。例えば、一方の入力信号の電圧レベルが他方の入力信号のレベルよりも高い２つの入力信号の切換を行うリレーであれば、２つの入力信号にリレー切換後の出力信号を加えた３つの電圧レベルを比較して、リレーの故障判定を行うことができる。そして、その一例として、特開２００１－３５３３５号公報に開示されているリレー故障検出装置がある。
特開平９－１６３４６５号公報 特開２００１－３５３３５号公報
　しかしながら、上記リレースイッチの故障検出方式は、切換えのなされる入力信号の一方の電圧レベルが他方の電圧レベルよりも高い場合に限定され、複数の入力信号の電圧レベルが等しい場合や、単独のスイッチのオンオフがなされる場合には適用できないという問題があった。また、リレースイッチの故障を検出するのみで、リレースイッチを駆動するコイルの故障を検出するこができないという問題もあった。
　更に、オンオフ動作を遠隔で行うものとしては、リレースイッチの他に、フォトカプラ、リードリレーなどもあるが、上記リレースイッチの故障検出方式は、これらフォトカプラやリードリレーも含めたインターフェース全般に適用できるものではなかった。
　そこで本発明は、制御部に接続された親局と、複数の出力部、入力部、被制御装置に対応する複数の子局が共通データ信号線で接続され、伝送同期方式によりデータの伝送が行われる制御・監視信号伝送システムにおいて、子局に外付けされるリードスイッチ、フォトカプラ、リードリレーなどのインターフェースの断線故障を検出できるインターフェース故障検出方式とその方式に使用する子局ターミナルを提供することを目的とする。
　本発明に係るインターフェース故障検出方式は、親局と複数の子局が共通データ信号線で接続され、伝送同期方式によりデータの伝送が行われる制御・監視信号伝送システムにおいて、前記共通データ信号線に伝送される伝送信号に、制御信号のデータと監視信号のデータとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域を設ける。前記子局は、所定の他局を対応局として、前記対応局に対する制御データまたは前記対応局から送出された監視データを対応データとして前記伝送信号から取り込む。そして、自局が対応する前記出力部に対する出力データまたは自局が対応する入力部からの入力データを自局データとして、前記対応データと前記自局データを用いた論理判断に基づき、前記管理データ領域にインターフェース故障を示すデータを構成する信号を重畳する。
　本発明に係るインターフェース故障検出方式が適用される制御・監視信号伝送システムの伝送同期方式の同期手法としては、例えば、親局が有するタイミング発生手段で生成される伝送クロックを利用する手法が好適である。この場合、前記伝送クロックの制御下で、親局は、制御部から引き渡された制御データの値に応じて制御信号として一連のパルス状信号を共通データ信号線に出力すると共に、一連のパルス状信号に複数の子局の各々からクロックの１周期毎に重畳された監視信号のデータ値を抽出し、これを前記制御部に引き渡す。一方、複数の子局の各々は、一連のパルス状信号の始まりを示すスタート信号を起点として、一連のパルス状信号のパルスをカウントし、カウントの値が自局アドレスと一致したとき、一連のパルス状信号から自局に対応するデータを抽出するとともに、自局に対応するデータを抽出したクロックと同じパルス周期に、監視信号を一連のパルス状信号に重畳し、または、カウントの値が自局アドレスと一致したとき、一連のパルス状信号から自局に対応するデータを抽出し、または、監視信号を一連のパルス状信号に重畳する。ただし、その同期手法に制限はなくシステム設計条件に適する手法を採用すればよい。
　前記対応データおよび前記自局データは、それぞれ、異なる２つの状態で示される２値データであり、前記子局は、前記対応データの状態変化が有ったときに前記自局データの状態変化が無い場合、または、前記自局データの状態変化が有ったときに前記対応データの状態変化が無い場合に、インターフェース故障と判定するものであってもよい。
　更に、前記子局は、前記対応データの状態変化が有ったときに前記自局データの状態変化が無い場合を第一の故障状態と、前記自局データの状態変化が有ったときに前記対応データの状態変化が無い場合を第二の故障状態として判別するものであってもよい。
　前記管理データ領域は、前記親局からのデータが重畳される管理制御データ領域と、前記子局からのデータが重畳される管理監視データ領域とで構成され、前記子局から前記管理監視データ領域に重畳されるデータを“０”以外のデータとし、前記親局において前記管理監視データ領域から抽出されたデータが“０”のとき、前記共通データ信号線の断線と判断してもよい。
　本発明に係る子局ターミナルは、自局アドレス設定手段と、対応局参照アドレス設定手段と、参照局データ変化検出手段と、自局データ変化検出手段と、故障検出手段と、管理監視データ送信手段を備える。
　前記自局アドレス設定手段は、自局のアドレスを設定する。
　前記対応局参照アドレス設定手段は、自局が対応する出力部と対をなし一つのインターフェースを構成する入力部、または、自局が対応する入力部と対をなし一つのインターフェースを構成する出力部に対応する所定の他局を対応局として指定する対応局アドレスを設定する。
　対応局データ変化検出手段は、前記対応局に対する制御データまたは前記対応局から送出された監視データを対応データとして取り込み、前記対応データの変化を検出する。
　自局データ変化検出手段は、自局が対応する前記出力部に対する出力データ、または、自局が対応する前記入力部からの入力データの変化を検出する。
　前記故障検出手段は、前記対応局データ変化検出手段から引き渡されたデータの状態変化の有無情報と、前記自局データ変化手段から引き渡されたデータの状態変化の有無情報を用いた論理判断に基づきインターフェース故障を検出する。
　前記管理監視データ送信手段は、前記故障検出手段から出力されたインターフェース故障を示すデータを構成する信号を前記伝送信号に重畳する。
　本発明に係るインターフェース故障検出方式では、一つのインターフェースを構成する出力部と入力部のそれぞれが子局に接続されていることを利用し、所定の子局が対応する出力部と対をなし一つのインターフェースを構成する入力部、または、自局が対応する入力部と対をなし一つのインターフェースを構成する出力部に対応する所定の他局を、当該所定の子局の対応局と定義する。そして、当該子局が、対応局に対する制御データまたは対応局から送出された監視データを対応データとして伝送信号から取り込み、その対応データを利用することで、インターフェースの故障を検出できる。従って、コイルとスイッチで構成されるリレースイッチ、発光部と受光部で構成されるフォトカプラなど、出力部と入力部で構成されるインターフェースであれば、伝送同期方式によりデータの伝送が行なわれる制御・監視信号伝送システムにおいて、種類によることなく、その故障を検出することができる。なお、このインターフェース故障検出方式で検出できる故障としては、初期動作不良、接続ミスなどが挙げられる。また、共通の出力部に対し複数の入力部が連動する一対多の対応にも適用できる。
　また、子局から管理監視データ領域に重畳されるデータを“０”以外のデータとすれば、親局において管理監視データ領域から抽出されたデータが“０”のときは子局から出力された情報が共通データ信号線を介して親局へ伝送されない状態であるといえる。従って、そのときは、共通データ信号線の断線と判断することができ、インターフェース故障と併せて共通データ信号線の断線も検出することが可能となる。
本発明に係るインターフェース故障検出方式を採用した制御・監視信号伝送システムの実施例における、親局と子局の間の伝送方式の模式図である。 制御・監視信号伝送システムの概略構成を示すシステム構成図である。 親局のシステム構成図である。 入力子局のシステム構成図である。 故障検出手段のシステム構成図である。 出力子局のシステム構成図である。 故障判断で利用するデータ信号の相関を示すタイムチャート図である。 伝送クロック信号のタイムチャート図である。 親局に記憶されるＩＤＸアドレスデータテーブルの模式図である。
　図１～９を参照しながら、本発明に係るインターフェース故障検出方式を採用した制御・監視信号伝送システムの実施例を説明する。
　図２に示すように、この制御・監視信号伝送システムは、制御部１および共通データ信号線ＤＰ、ＤＮ（以下、伝送ラインということがある）に接続された単一の親局２と、前記共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続された入出力子局４、出力子局６および入力子局７の複数で構成される。なお、図２においては、図示の便宜上、各々の子局が一つずつ示されているが、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続される子局の種類や数に制限は無い。
　入出力子局４、出力子局６および入力子局７は、制御部１の出力指示に応じて動作する出力部８に対する信号出力処理と、制御部１への入力情報を取り入れる入力部９からの入力信号処理のいずれかまたは双方を行うものである。なお、本発明に係るインターフェース故障検出方式が適用される場合の出力部８と入力部９は一つのインターフェースを構成するものであるが、システムの構成としては、どのような装置が接続されていてもよい。例えば、出力部８が、アクチュエータ、（ステッピング）モータ、ソレノイド、電磁弁、リレー、サイリスタ、ランプ等であってもよく、入力部９が、リードスイッチ、マイクロスイッチ、押釦スイッチ、光電スイッチ、各種センサ等であってもよい。入出力子局４は、出力部８と入力部９で構成される被制御装置５に接続され、出力子局６は出力部８のみに接続され、入力子局７は入力部９にのみ接続されている。なお、本発明に係るインターフェース故障検出方式を適用しないものであれば、出力子局６は、出力部８を内包するもの（出力部一体型子局８０）であってもよく、また、入力子局７は入力部９を内包するもの（入力部一体型子局９０）であってもよい。
　制御部１は、例えばプログラマブルコントローラ、コンピュータ等であり、制御並列データ１３、および制御管理並列データ１４を送出する出力ユニット１１と、入出力子局４および入力子局７からの監視信号から抽出される監視データに基づき得られた監視並列データ１５および管理監視信号から抽出される管理監視データに基づき得られた第一管理監視並列データ１６と第二管理監視並列データ１７を受け取る入力ユニット１２を有する。そして、これら出力ユニット１１と入力ユニット１２が親局２に接続されている。また、入力ユニット１２から受け取ったデータに基づいて、出力ユニット１１から送出されるデータを算出する管理判断手段１８を備えている。
　親局２は、図３に示すように、出力データ部２１、管理データ部２２、タイミング発生部２３、親局出力部２４、親局入力部２５、および入力データ部２６を備える。そして、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに接続され、本発明の伝送信号に相当する一連のパルス状信号である制御信号（以下、伝送クロック信号というものとする）を共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに送出するとともに、入出力子局４、出力子局６、または入力子局７（以下、これら全てを指す場合は「子局４、６、７」という）から送出された監視信号、管理監視信号から抽出された監視並列データ１５、第一管理監視並列データ１６および第二管理監視並列データ１７を制御部１の入力ユニット１２へ送出する。
　出力データ部２１は、制御部１の出力ユニット１１からの制御並列データ１３をシリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。
　管理データ部２２は、子局４、６、７の各々に関する情報を集約したＩＤＸアドレステーブルを記憶する記憶手段２９を備え、制御部１の出力ユニット１１からの制御管理並列データ１４とＩＤＸアドレステーブルに基づき、後述する第一管理制御データＩＳＴｏと第二管理制御データＩＤＸｏからなる管理制御データを創出し、シリアルデータとして親局出力部２４へ引き渡す。ＩＤＸアドレステーブルとは、入出力子局４、出力子局６または入力子局７のいずれか一つを特定するためのデータを含むものであるが、この実施例では、子局４、６、７の先頭アドレスが用いられている。図９に、先頭アドレスを用いたＩＤＸアドレステーブルの一例を示す。
　図９に示すように、＃ａｄ０のアドレスが付与された局は、監視信号のデータ値が１ビットであり、ＩＤＸアドレステーブルのデータは＃ａｄ０と＃ａｄ１が連続した値となる。一方、＃ａｄ１のアドレスが付与された局は、監視信号のデータ値が２ビットであるため、＃ａｄ２のパルスも＃ａｄ１と同じ局に割り当てられることになる。そのため、ＩＤＸアドレステーブルのデータは、＃ａｄ１の次の値として＃ａｄ３が記憶されることになる。なお、この実施例では、監視信号のデータ値が１ビットである場合であっても、すなわち＃ａｄ０も、＃ａｄ１と同様、先頭アドレスとされる。また、この実施例のＩＤＸアドレステーブルには、各アドレスに対応する子局の分類データが併せて記憶されている。図９に示す例では、入力子局７には“１”が、出力子局６には“２”が、入出力子局４には“３”が付与され、各アドレスに対応するものとして記憶されている。
　タイミング発生部２３は、発振回路（ＯＳＣ）３１とタイミング発生手段３２からなり、ＯＳＣ３１を基にタイミング発生手段３２が、このシステムのタイミングクロックを生成し親局出力部２４に引き渡す。
　親局出力部２４は、制御データ発生手段３３とラインドライバ３４からなる。制御データ発生手段３３が、出力データ部２１及び管理データ部２２から受けたデータと、タイミング発生部２３から受けたタイミングクロックに基づき、ラインドライバ３４を介して共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに一連のパルス状信号として伝送クロック信号を送出する。
　伝送クロック信号は、図１に示すように、スタート信号ＳＴに続く制御・監視データ領域と、更にこれに続く管理データ領域を有するものとなっている。制御・監視データ領域は、親局２から送出される制御信号のデータＯＵＴｎ（ｎは整数）と入出力子局４または入力子局７から送出される監視信号のデータＩＮｎ（ｎは整数）とで構成される。そして、伝送クロック信号のパルスは、図８に示すように、１周期の後半が高電位レベル（この実施例では＋２４Ｖ）と、前半が低電位レベル（この実施例では＋１２Ｖ）とされ、低電位レベルとなるパルス前半のパルス幅間隔が出力データ期間となり、同じく低電位レベルとなるパルス前半が入力データ期間ともなる。そして、低電位レベルのパルス幅間隔が制御信号のデータＯＵＴｎを、低電位レベルに重畳される電流の有無が監視信号のデータＩＮｎを表すものとなっている。この実施例では、伝送クロック信号の１周期をｔ０とした時、低電位レベルのパルス幅間隔は（１／４）ｔ０から（３／４）ｔ０まで拡張されるが、制御部１から入力される制御並列データ１３の各データの値に応じたものであれば、その幅に制限はなく適宜に決めればよい。また、入力データ期間と出力データ期間も適宜に決めることができ、例えば、入力データ期間はこの実施例と同様にパルス前半（低電位レベル）とし、パルス後半（高電位レベル）のパルス幅間隔を出力データ期間としてもよく、逆に、出力データ期間をこの実施例と同様にパルス前半（低電位レベル）とし、パルス後半（高電位レベル）を入力データ期間としてもよい。更に、パルス後半（高電位レベル）を出力データ期間と入力データ期間を兼ねるものとしてもよい。伝送クロック信号の１周期の後半が低電位レベルとなる場合も同様である。なお、図１において、上段は制御データ（出力データ）期間を、下段は監視データ（入力データ）期間を示すものとなっている。
　伝送クロック信号の管理データ領域は、親局２から送出される管理制御信号が重畳される管理制御データ領域と、子局４、６、７から送出される管理監視信号が重畳される管理監視データ領域で構成される。管理制御信号で伝送される管理制御データは第一管理制御データＩＳＴｏと第二管理制御データＩＤＸｏで構成され、制御信号のデータＯＵＴｎと同様に、低電位レベルのパルス幅間隔として表される。また、管理監視信号で伝送される管理監視データは第一管理監視データＳＴｉと第二管理監視データＩＤＸｉで構成され、監視信号のデータＩＮｎと同様に、低電位レベルに重畳される電流の有無として表される。なお、この実施例では、第一管理制御データＩＳＴｏおよび第二管理制御データＩＤＸｏは、子局４、６、７に対し要求するデータの種類を特定する指示データ、或いは子局４、６、７のいずれか一つを特定するためのアドレスデータとされる。一方、第一管理監視データＳＴｉおよび第二管理監視データＩＤＸｉは、自局の状態を示すデータとされ、更に、管理監視データとして常に“０”以外のデータが送信されるものとされているが、詳細は後述する。
　スタート信号ＳＴは、伝送クロック信号の高電位レベルと同じ電位レベルであって、伝送クロック信号の１周期より長い信号となっている。
　親局入力部２５は監視信号検出手段３５と監視データ抽出手段３６で構成される。監視信号検出手段３５は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮを経由して子局４、６、７から送出された監視信号と管理監視信号を検出する。監視信号および管理監視信号のデータ値は、既述のように低電位レベルに重畳される電流の有無で表されており、スタート信号ＳＴが送信された後、まず、入出力子局４または入力子局７の各々から順次監視信号を受け取り、続いて子局４、６、７の何れか一局からの管理監視信号を受け取るものとなっている。監視信号および管理監視信号のデータは、タイミング発生手段３２の信号に同期して監視データ抽出手段３６で抽出される。そして、監視信号のデータが直列の入力データ３７として入力データ部２６に送出される。管理監視信号から抽出された管理監視データ３９もまた入力データ部２６に送出される。
　入力データ部２６は、親局入力部２５から受け取った直列の入力データ３７を並列（パラレル）データに変換し、監視並列データ１５として制御部１の入力ユニット１２へ送出する。また、親局入力部２５から受け取った管理監視データ３９を第一管理監視並列データ１６と第二管理監視並列データ１７に分離して入力ユニット１２へ送出する。
　入力子局７は、本発明の子局ターミナルに相当するもので、図４に示すように、伝送受信手段４１、管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、自局アドレス設定手段４４、管理監視データ送信手段４５、監視データ送信手段４６、自局入力データ変化検出手段４７、対応局出力参照アドレス設定手段４８、対応局出力データ変化検出手段４９故障検出手段５０および入力手段７２を有する子局入力部７０を備える。なお、この実施例の入力子局７は、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局入力部７０として機能するものとなっている。処理において必要となる演算や記憶は、このＭＣＵの備えるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを使用して実行されるが、子局入力部７０を構成する上記各手段のそれぞれの処理におけるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭとの関係は、説明の便宜上、図示を省略するものとする。
　入力子局７に接続されている入力部９は対応する出力部８と一つのインターフェース９１を構成するものとなっている。そして、そのインターフェース９１を構成する出力部８が接続されている出力子局６は、本発明の子局ターミナルの他の実施形態であり、前記入力子局７と同様、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局出力部６０として機能するものとなっている。そして、子局入力部７０のＭＣＵと同様に、出力子局６の処理において必要となる演算や記憶は、このＭＣＵの備えるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを使用して実行されるものとなっている。
　入出力子局４には、対応関係にある出力部８と入力部９の双方が接続されている。そして、入出力子局４も、出力子局６および入力子局７と同様、内部回路としてマイクロコンピュータ・コントロール・ユニットであるＭＣＵを備えており、このＭＣＵが子局入出力部４０として機能するものとなっている。そして、子局出力部６０のＭＣＵおよび子局入力部７０のＭＣＵと同様に、入出力子局４の処理において必要となる演算や記憶は、このＭＣＵの備えるＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを使用して実行されるものとなっている。
　入力子局７の伝送受信手段４１は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに伝送される伝送クロック信号を受けて、これを管理制御データ抽出手段４２、アドレス抽出手段４３、および管理監視データ送信手段４５に引き渡す。管理制御データ抽出手段４２は、伝送クロック信号の管理データ領域から、管理制御信号のデータを抽出し、これらを故障検出手段５０に引き渡す。一方、アドレス抽出手段４３は、伝送クロック信号の始まりを示すスタート信号ＳＴを起点としてパルスをカウントし、そのカウント値が自局アドレス設定手段４４で設定された自局アドレスデータと一致するタイミングで監視データ送信手段４６を有効にするとともに、カウント値が対応局参照アドレスと一致するタイミングで、対応局に対応する制御データを対応局データ変化検出手段４９に引き渡す。
　監視データ送信手段４６は、アドレス抽出手段４３から引き渡された入力タイミングにより有効とされているとき、入力手段７２から引き渡されるシリアルデータに基づいて、トランジスタＴＲのベース電流を“ｏｎ”または“ｏｆｆ”とする。ベース電流が“ｏｎ”の場合、トランジスタＴＲは”ｏｎ”となり、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに監視信号である電流信号が出力される。この実施例では、図８に示すように、監視データのデータ値が”１”の場合には所定値Ｉｔｈ以上の電流（例えば、３０ｍＡ）を流すことで表現されている。従って、例えば、図８に示す信号のアドレス０番地（＃ａｄ０）、１番地（＃ａｄ１）、２番地（＃ａｄ２）及び３番地（＃ａｄ３）のそれぞれにおける監視データはそれぞれ“０”、“０”、“１”、“０”を表すことになる。
　管理監視データ送信手段４５は、伝送クロック信号のスタート信号ＳＴを起点としてパルスをカウントし、管理データ領域のタイミングを得る。そして、故障検出手段５０から引き渡されるデータに基づき、前記トランジスタＴＲのベース電流を出力し、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮに管理監視信号である電流信号を出力する。
　自局アドレス設定手段４４は、自局アドレスをアドレス抽出手段４３および故障検出手段５０に引き渡す。
　対応局参照アドレス設定手段４８は、対応局参照アドレスをアドレス抽出手段４３に引き渡す。
　自局データ変化検出手段４７は、入力手段７２から引き渡されたデータを自局データとし、この自局データの状態が変化したとき、自局データ状態変化情報を故障検出手段５０に引き渡す。
　対応局データ変化検出手段４９は、アドレス抽出手段４３から引き渡された信号のデータを対応データとし、この対応データの状態が変化したとき、対応データ状態変化情報を故障検出手段５０に引き渡す。
　故障検出手段５０は、図５に示すように、ＩＳＴｏ抽出手段５１、ＩＤＸｏ抽出手段５２、子局アドレス指定検出手段５３、論理判定手段５５、および符号化手段５６で構成されている。
　ＩＳＴｏ抽出手段５１は、管理制御データ抽出手段４２から引き渡された管理制御信号のデータから第一管理制御データＩＳＴｏを抽出し、これを子局アドレス指定検出手段５３に引き渡す。また、ＩＤＸｏ抽出手段５２は、管理制御データ抽出手段４２から引き渡された管理制御信号のデータから第二管理制御データＩＤＸｏを抽出し、これを子局アドレス指定検出手段５３に引き渡す。子局アドレス指定検出手段５３には、また、自局アドレス設定手段４４から自局アドレスデータが引き渡されている。
　子局アドレス指定検出手段５３は、第二管理制御データＩＤＸｏを自局アドレスのデータ値と比較し、一致したときには、第一管理制御データＩＳＴｏに応じて、所定のデータを符号化手段５６に引き渡す。すなわち、第一管理制御データＩＳＴｏがインターフェース故障検出を指示するデータである場合にはインターフェース故障検出信号Ｄを符号化手段５６に引き渡す。
　論理判定手段５５は、対応局データ変化検出手段４９から入力される対応データ状態変化情報と、自局データ変化検出手段４７から入力される自局データ状態変化情報に基づいた判定信号を符号化手段５６へ出力する。具体的には、まず、対応データが図７のタイムチャート（ａ）で示すようにＬＯＷからＨＩＧＨに変化する場合、この実施例では出力部８であるコイルがＯＮとなり、入力部９であるスイッチがＯＮとなる。従って、インターフェース９１が正常であれば、入力部９からの入力である自局データも図７のタイムチャート（ａ）で示すようにＬＯＷからＨＩＧＨに変化する。ところが、コイルまたはスイッチとの接続線が断線している場合や、コイル不良または接点不良（開放のまま、または溶着）の場合には、図７のタイムチャート（ｃ）に示すように、自局データは変化しない。一方、対応データが図７のタイムチャート（ｂ）で示すようにＨＩＧＨからＬＯＷに変化する場合、この実施例では出力部８であるコイルがＯＦＦとなり、入力部９であるスイッチが遅れてＯＦＦとなる。従って、インターフェース９１が正常であれば、入力部９からの入力である自局データも図７のタイムチャート（ｂ）に示すようにＨＩＧＨからＬＯＷに変化する。ところが、コイルまたはスイッチとの接続線が断線している場合や、コイル不良または接点不良（接触不良または溶着不良）の場合には、図７のタイムチャート（ｃ）およびタイムチャート（ｄ）に示すように、自局データは変化しない。従って、対応データと自局データの一方のみが変化した場合には、インターフェースの接続線に断線が生じているか、或いはインターフェースに故障があるものと判定できる。そこで、論理判定手段５５は、対応データと自局データの双方が変化したときは正常信号Ｎ、一方のみが変化したときはインターフェース故障（故障Ａ、本発明の第一の故障状態に相当）信号Ａａを符号化手段５６に出力する。なお、この実施例では、出力部８が動作しない場合には入力部９も動作しないはずであるが、対応関係の設定や誤配線、隣接電気信号の混蝕、機械的振動による接点バウンドがある場合には、図７のタイムチャート（ｅ）およびタイムチャート（ｆ）に示すように、自局データのみが変化する場合もある。このような場合にも、対応するインターフェースに故障（故障Ｂ、本発明の第二の故障状態に相当）があるものと判定され、インターフェース故障（故障Ｂ）信号Ａｂを符号化手段５６に出力する。
　符号化手段５６は、子局アドレス指定検出手段５３からインターフェース故障検出信号Ｄが入力された場合は、論理判断回路５５から出力された正常信号Ｎ或いはインターフェース故障（故障Ａおよび故障Ｂ）信号Ａａ、Ａｂに応じて、正常およびインターフェース故障（故障Ａおよび故障Ｂ）を示す情報を所定の符号データに変換し、第二管理監視データＩＤＸｉとして管理監視データ送信手段４５に引き渡す。
　このとき、管理監視データ送信手段４５に引き渡される第二管理監視データＩＤＸｉ、すなわち、正常またはインターフェース故障（故障Ａおよび故障Ｂ）を示す符号データには“０”以外の値が採用されている。そのため、管理監視データとして“０”以外のデータが送信されることになる。すなわち、管理監視データが“０”であるときは入力子局７から出力された情報が共通データ信号線ＤＰ、ＤＮを介して親局へ伝送されない状態であるといえる。従って、そのときは、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮ側の断線と判断することがでる。
　なお、この実施例において第一管理監視データＳＴｉは使用されていないが、第二管理監視データＩＤＸｉの更なる判別が必要な場合などには、この第一管理監視データＳＴｉを使用することができる。
　子局出力部６０のＭＣＵは、図６に示すように、図４の子局入力部７０のＭＣＵにおける監視データ送信手段４６を制御データ抽出手段８１とし、入力手段７２を出力手段８２としたものである。制御データ抽出手段８１は、アドレス抽出手段４３から引き渡された制御データ信号からデータ値を抽出し、これをシリアルデータとして出力手段８２に引き渡す。ただし制御データ抽出手段８１は、図４のように前記トランジスタＴＲへベース電流を出力しない。なお、制御データ信号から抽出されたデータ値は、自局データとして自局データ変化検出手段４７にも引き渡される。出力手段８２は、制御データ抽出手段８１から引き渡されたシリアルデータをパラレルデータに変換し、出力部８に出力し、出力部８に所定の動作をさせる。子局出力部６０のＭＣＵのその他の構成は、子局入力部７０のＭＣＵの構成と同じであるため、その説明は省略する。
　次に、上記構成の制御・監視信号伝送システムにおけるインターフェース異常検出方式の手順について説明する。
　制御部１は、適宜設定されたタイミングで、或いは利用者による任意の入力指示により、インターフェース故障検出を指示するための管理制御並列データ１４を親局２に出力する。これを受けた親局２は、インターフェース故障検出を要求する第一管理制御データＩＳＴｏと、ＩＤＸアドレステーブルに記憶されているデータ群の中の一つを指定する第二管理制御データＩＤＸｏを出力する。なお、親局２の管理データ部２２には、既に、図９に示すＩＤＸアドレスデータテーブルが作成されており、スタート信号ＳＴとこれに続く制御・監視データ領域と管理データ領域で構成される伝送サイクル毎に、第二管理制御データＩＤＸｏによって、順次入力子局７の全てに対し割り付けられた先頭アドレスを指定していく。
　第二管理制御データＩＤＸｏによるＩＤＸアドレステーブルのデータの指定は、テーブル番号に従ったものとなっている。すなわち、まず、テーブル番号１のインデックスアドレスデータ（＃ａｄ０）が選択され第二管理制御データＩＤＸｏとして出力される。そして、伝送サイクル毎に、子局分類データが“１”となっている各テーブル番号に対応する先頭アドレスデータに順次変更される。ただし、第二管理制御データＩＤＸｏでＩＤＸアドレステーブルのデータを指定する順番に制限は無く、例えば、機能による優先順位に従うものとしてもよい。
　出力子局６および入力子局７は、第二管理制御データＩＤＸｏが自局アドレスと一致するとき、故障検出手段５０からの出力に基づき、インターフェース故障（故障Ａおよび故障Ｂ）または正常を示すデータで構成される管理監視信号を、管理監視データ領域に重畳する。これを受けて、親局２では、管理監視信号から管理監視データを抽出し制御部１に引き渡す。
　制御部１では、第二管理監視並列データ１６の内容によって、所定の処理が実行される。具体的には、第二管理監視並列データ１６が異常を示すものであれば、異常表示を行う。また、管理監視データが“０”である場合は、共通データ信号線ＤＰ、ＤＮの断線と判断し、その旨の表示を行う。
　以上の手順を経て制御部１では、出力子局６および入力子局７が対応する出力部８および入力部９で構成されるインターフェースについての断線や故障、更には、初期動作不良や誤配線、誤配置、隣接電気信号の混蝕、機械的振動による接点バウンドなどの有無を把握することができる。
　なお、対応局参照アドレスは、制御部側から適宜変更することが可能となっている。その場合、対応局参照アドレスを変更することを示すデータと、変更後の対応局参照アドレスのデータを、管理制御データ領域に重畳し、出力子局６および入力子局７側で、これらを抽出させればよい。
　この制御・監視信号伝送システムでは、インターフェース故障の検出に加えて、所望のデータをモニタリングすることができる。その場合は、図６において想像線で示すゲート手段６２を設け、このゲート手段６２に対しモニタリングの対象となるデータ６３を入力するとともに、子局アドレス指定検出手段５３からモニタリング信号Ｍを出力するものとする。そして、親局２からは、第一管理制御データＩＳＴｏとして入力モニタ指令データを、対応する出力子局６或いは入力子局７へ送信することにより、指定された出力子局６或いは入力子局７では、ゲート手段６２から管理監視データ送信手段４５を介して、モニタリングデータ６３が管理監視データとして出力されることになるので、制御部１側でこれを把握することが可能となる。
１　　制御部
２　　親局
４　　入出力子局
５　　被制御装置
６　　出力子局
７　　入力子局
８　　出力部
９　　入力部
１１　出力ユニット
１２　入力ユニット
１３　制御並列データ
１４　管理制御並列データ
１５　監視並列データ
１６　第一管理監視並列データ
１７　第二管理監視並列データ
１８　管理判断手段
２１　出力データ部
２２　管理データ部
２３　タイミング発生部
２４　親局出力部
２５　親局入力部
２６　入力データ部
２９　記憶手段
３１　ＯＳＣ（発振回路）
３２　タイミング発生手段
３３　制御データ発生手段
３４　ラインドライバ
３５　監視信号検出手段
３６　監視データ抽出手段
３７　入力データ
３９　管理監視データ
４０　子局入出力部
４１　伝送受信手段
４２　管理制御データ抽出手段
４３　アドレス抽出手段
４４　自局アドレス設定手段
４５　管理監視データ送信手段
４６　監視データ送信手段
４７　自局データ変化検出手段
４８　対応局参照アドレス設定手段
４９　対応データ変化検出手段
５０　故障検出手段
５１　ＩＳＴｏ抽出手段
５２　ＩＤＸｏ抽出手段
５３　子局アドレス指定検出手段
５５　論理判断回路
５６　符号化手段
６０　子局出力部
６２　ゲート手段
６３　モニタリングデータ
７０　子局入力部
８０　出力部一体型子局
８１　制御データ抽出手段
８２　出力手段
９０　入力部一体型子局
９１　インターフェース
Ａａ　インターフェース故障（故障Ａ）信号
Ａｂ　インターフェース故障（故障Ｂ）信号
Ｄ　　インターフェース故障検出信号Ｄ
Ｎ　　正常信号
Ｍ　　モニタリング信号
ＴＲ　トランジスタ

Claims (5)

  1. 　親局と複数の子局が共通データ信号線で接続され、伝送同期方式によりデータの伝送が行われる制御・監視信号伝送システムにおいて、
    　前記共通データ信号線に伝送される伝送信号に、制御信号のデータと監視信号のデータとで構成される制御・監視データ領域と異なる管理データ領域を設け、
    　前記子局は、所定の他局を対応局として、前記対応局に対する制御データまたは前記対応局から送出された監視データを対応データとして前記伝送信号から取り込み、
    　自局が対応する前記出力部に対する出力データまたは自局が対応する入力部からの入力データを自局データとして、前記対応データと前記自局データを用いた論理判断に基づき、前記管理データ領域にインターフェース故障を示すデータを構成する信号を重畳することを特徴とするインターフェース故障検出方式。
  2. 　前記対応データおよび前記自局データは、それぞれ、異なる２つの状態で示される２値データであり、前記子局は、前記対応データの状態変化が有ったときに前記自局データの状態変化が無い場合、または、前記自局データの状態変化が有ったときに前記対応データの状態変化が無い場合に、インターフェース故障と判定する請求項１に記載のインターフェース故障検出方式。
  3. 　前記子局は、前記対応データの状態変化が有ったときに前記自局データの状態変化が無い場合を第一の故障状態と、前記自局データの状態変化が有ったときに前記対応データの状態変化が無い場合を第二の故障状態として判別する請求項２に記載のインターフェース故障検出方式。
  4. 　前記管理データ領域は、前記親局からのデータが重畳される管理制御データ領域と、前記子局からのデータが重畳される管理監視データ領域とで構成され、前記子局から前記管理監視データ領域に重畳されるデータを“０”以外のデータとし、前記親局において前記管理監視データ領域から抽出されたデータが“０”のとき、前記共通データ信号線の断線と判断する請求項１、２又は３に記載の断線検出方式。
  5. 　親局が接続された共通データ信号線に接続され、
    　自局のアドレスを設定する自局アドレス設定手段と、
    　自局が対応する出力部と対をなし一つのインターフェースを構成する入力部、または、自局が対応する入力部と対をなし一つのインターフェースを構成する出力部に対応する所定の他局を対応局として指定する対応局アドレスを設定する対応局参照アドレス設定手段と、
    　前記対応局に対する制御データまたは前記対応局から送出された監視データを対応データとして取り込み、前記対応データの変化を検出する対応局データ変化検出手段と、
    　自局が対応する前記出力部に対する出力データ、または、自局が対応する前記入力部からの入力データの変化を検出する自局データ変化検出手段と、
    　前記対応局データ変化検出手段から引き渡されたデータの状態変化の有無情報と、前記自局データ変化手段から引き渡されたデータの状態変化の有無情報を用いた論理判断に基づきインターフェース故障を検出する故障検出手段と、
    　前記故障検出手段から出力されたインターフェース故障を示すデータを構成する信号を前記伝送信号に重畳する管理監視データ送信手段を備えたことを特徴とする子局ターミナル。
    　
PCT/JP2012/058972 2012-04-02 2012-04-02 インターフェース故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル WO2013150595A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012533175A JP5143315B1 (ja) 2012-04-02 2012-04-02 インターフェース故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル
PCT/JP2012/058972 WO2013150595A1 (ja) 2012-04-02 2012-04-02 インターフェース故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/058972 WO2013150595A1 (ja) 2012-04-02 2012-04-02 インターフェース故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013150595A1 true WO2013150595A1 (ja) 2013-10-10

Family

ID=47789889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/058972 WO2013150595A1 (ja) 2012-04-02 2012-04-02 インターフェース故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5143315B1 (ja)
WO (1) WO2013150595A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09163465A (ja) * 1995-12-04 1997-06-20 Nec Eng Ltd 遠隔監視システム
JP2001035335A (ja) * 1999-07-16 2001-02-09 Nec Corp リレー故障検出装置
JP2011114449A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Anywire:Kk リモート配線チェックシステムおよびそのシステムに使用する接続コネクタ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4338354B2 (ja) * 2001-05-21 2009-10-07 オムロン株式会社 スレーブ
JP4468795B2 (ja) * 2004-12-02 2010-05-26 株式会社 エニイワイヤ 制御・監視信号伝送システム、電子装置
JP4738458B2 (ja) * 2008-08-25 2011-08-03 株式会社 エニイワイヤ 制御・監視信号伝送システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09163465A (ja) * 1995-12-04 1997-06-20 Nec Eng Ltd 遠隔監視システム
JP2001035335A (ja) * 1999-07-16 2001-02-09 Nec Corp リレー故障検出装置
JP2011114449A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Anywire:Kk リモート配線チェックシステムおよびそのシステムに使用する接続コネクタ

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013150595A1 (ja) 2015-12-14
JP5143315B1 (ja) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4879312B2 (ja) リモート配線チェックシステムおよびそのシステムに使用する接続コネクタ
JP5079180B1 (ja) 故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル
KR101472699B1 (ko) 전송 라인 어드레스 중복 검출 방식 및 그 방식에 사용하는 자국 터미널
JP5143315B1 (ja) インターフェース故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル
JP5120994B1 (ja) 伝送クロック信号異常検出方式、およびその方式に使用する子局ターミナル
JP5132844B1 (ja) 故障検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル
JP5606652B2 (ja) 制御・監視信号伝送システム
JPWO2013046296A1 (ja) 伝送ライン断線検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル
JP3184345U (ja) 伝送エラー検出方式に使用する子局ターミナル
JP5090581B1 (ja) 寿命検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル
JP5372256B1 (ja) 入力信号異常検出方式、およびその方式に使用する子局ターミナル
JPWO2013150602A1 (ja) 伝送エラー検出方式、およびその方式に使用する子局ターミナル
JP5085811B1 (ja) 断線検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル
WO2013150602A1 (ja) 伝送エラー検出方式、およびその方式に使用する子局ターミナル
JP5591317B2 (ja) 入力信号異常検出方式に使用する子局ターミナル
WO2013132650A1 (ja) インターロック異常検出方式およびその方式に使用する子局ターミナル
WO2015145582A1 (ja) 制御・監視信号伝送システムおよび制御・監視信号伝送システムに使用する子局ターミナル
JP5602328B1 (ja) 一括表示子局
JP5441852B2 (ja) 制御・監視信号伝送システムにおける信号伝送方式
JP2014064082A (ja) デジタル伝送モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2012533175

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12873685

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC OF 300115

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12873685

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1